전자빔 용해법에 의해 고순도 티타늄잉고트 및 버튼시편을 제조하였다. 이들 중 18개의 금속불순물을 GDMS(Glow Discharge Mass Spectrometry)로 그리고 탄소, 질소, 산소의 함량을 고온연소법으로 측정한 후 이들과 전기비저항, 경도와의 관계를 조사하였다. 99%와 99.6%스폰지를 용해한 경우 대부분의금속불순물들이 대폭 감소하는 큰 휘발 정련효과가 나타났으며 비금속불순물들의 경우는 장비의 진공상태에 따라 큰 영향을 받으며 정련효과를 기대할 수 없었다. 금속 불순물중 철은 가장 제거하기 어려운 원소로 밝혀졌으며 이는 원료 스폰기중에서 철이 주불순물이기 때문이며 추가적인 예비정련이 필요한 것으로 나타났다. 상온 및 액체질소온도에서의 전기비저항은 가스불순물의 량이 증가함에 따라 직선적으로 증가하였으며 이들의 저항비(ρRT /ρN2)는 가스불순물의 총량이 1,000ppm이하의 경우 불순물량이 감소함에 따라 급격하게 저하하였으며 이 이상인 경우 완만하게 감소하였다. 이들의 경도는 가스불순물의 량이 증가하였으며 산소당량의 평방근에 비례하는 것으로 나타났다.다.

30KV 전자빔리소그래피 장치를 사용하여 PMMA 3000Å/P(MMA/MAA) 6000Å의 이중구조에서 foot width 0.1μm이하, head width 0.4μm의 T-gate를 형성하였다. PMMA/P(MMA/MAA)/GaAS 구조에 대한 Monte Carlo 시뮬레이션 결과, 산란반경 0.1μm에서 전방산란전자와 후방산란전자의 에너지 비는 19.5:1로 나타났다. 전자빔리소그래피 공정에 필요한 PMMA 및 P(MMA/MMA)의 열처리 조건, 설게 선폭에 대한 패턴감도를 구하였다. MIBK : IPA = 1 : 1 현상액에 대한 PMMA 및 P(MMA/MAA)의 감마값(gamma value)은 2.3이었다. 광 및 전자빔리소그래피 장치의 혼합사용(mix-and-match) 결과 층간정렬도 (alignment accuracy)는 0.1μm(3σ) 이하를 얻었다.

Based on the results of the prior study, we conducted a study of the DRE (destruction and removal efficiency) and carbonization of xylene using high electron beam energies. The irradiation intensity of electron beam energy was 30 mA, and the irradiation times were 5.7, 11.4, 22.8, and 45.6 sec. The absorbed dose were 124.23, 248.46, 496.91, and 993.83 kGy. Xylene was completely removed at 248.46 kGy, and the main by-products were carbon particles. Carbon particle formation was increased with increased absorbed dos. The carbon particles were generated as fine particles with a size of 0.5 to 1.0 μm. The most common oby-products of these particle were carbon black and graphite.

This study is to identify the effects of DRE (destruction and removal efficiency) and carbonization of Xylene when using the electron beam energy. The irradiation intensity of electron beam energy was 10 mA, 20 mA and irradiation time was 5.7, 11.4, 22.8, 45.6 sec (Absorbed dose are 41.41, 82.82, 165.64, 331.28, 662.55 kGy). The Xylene was completely removed at 331.28 kGy. Main by-products was carbon particles. Carbon particle formation was increased with irradiation intensity increasing. Most of the by-products of particle were Carbon black and Graphite.

This study investigated the effect of electron beam (EB) treatment on the microbial reduction of dried laver (Porphyra tenera) and identified EB-resistant bacteria from the treated dried laver. After EB treatments of 4 kGy and 7 kGy, the numbers of total bacteria and EB-resistant bacteria were measured using tryptic soy agar and mannitol salt agar, respectively. The morphological and biochemical characteristics of each isolated EB-resistant bacteria were investigated and these bacteria were identified. Compared to the control (1.5±0.2)×106 CFU/g, the total bacterial number was significantly decreased to (5.4±0.5)×104 CFU/g and (1.1±0.6)×104 CFU/g after EB treatments of 4 kGy and 7 kGy, respectively. With a higher EB dosage, the number of red colonies was almost same, whereas the number of yellow colonies was significantly decreased to (3.3±1.2)×103 CFU/g and 0 CFU/g for 4 kGy and 7 kGy, respectively. All red and yellow colonies were gram-positive cocci, catalase-positive, and resistant to 3% and 5% NaCl media. From the 16S rDNA sequence analysis, yellow and red colonies were identified as either Micrococcus flavus or M. luteus, with 99% similarity for the yellow colonies, and Deinococcus proteolyticus and D. piscis, with 99% and 97% similarity for the red colonies, respectively.

집속이온빔(FIB, focused ion beam)법은 광물 및 지질시료의 분석 대상 위치로부터 투과전자현 미경(TEM, transmission electron microscope) 관찰을 위한 박편을 정밀하게 제작할 수 있는 방법으로 널리 보급되고 있다. 그러나 박편 제작과정에서 Ga 이온빔에 의한 구조 손상이나 인위적 효과들이 발 생하여 전자빔에 의한 손상과 함께 TEM 분석에서의 난점들 중 하나이다. 광물 시료 FIB 박편의 TEM 관찰에서 석영과 장석의 비정질화, 커튼 효과, Ga 오염 등이 확인되었으며, 특히 입자 경계 부근 이나 두께가 얇은 곳에서 이들 현상이 보다 뚜렷하다. 박편 제작 시의 가속전압 및 전류 조정 등의 분 석절차 개선으로 이온빔 손상을 줄일 수 있으나, 어느 정도의 손상이나 오염은 피할 수 없으므로 TEM 박편 관찰과 해석에서 유의하여야 한다.

Volatile Organic Compounds in Urban Atmosphere are contributing largely at significant risks to human health andhave caused serious problems such as ozone formation. This study is to identify the effects of DRE (destruction andremoval efficiency) and carbonization of styrene when using the electron beam energy. The irradiation intensity of electronbeam energy was 1mA, 5mA and irradiation time were 5sec and 10sec. The styrene was completely destroyed at 5mA.Main by-products was aerosol particles. Aerosol particle formation was increased with increasing irradiation intensity.Most of the by-products of particle were carbon.

Nitrogen trifluoride (NF3) and Sulfur hexafluoride (SF6) are usually used as novel etching and cleaning gases in semiconductor industry and electrical equipments. Recently, the many studies about PFCs decomposition have been performed due to high global warming potential (GWP). This study is to identify the effects of the hydrogen on the destruction and removal efficiency (DRE) of NF3 and SF6 when using the electron-beam. The experiment was conducted at a flow rate of 10 LPM with NF3 and SF6 of 1,000 ppm. Absorbed dose (electric current) was 1,028 kGy (5 mA). The DREs of NF3 and SF6 gases increased about 54% and 68% respectively with hydrogen injection. By-products formed by NF3 and SF6 destruction were mainly HF and F2 gases. In addition, the particles were generated during the NF3 and SF6 destruction due to corrosion of reactor and SF6 decomposion, respectively.

PFCs (Perfluorocompounds)는 열･화학적으로 매우 안정한 특성을 가지고 있으며 반도체 및 전기전자, 제조, 제철 분야등 광범위하게 사용되고 있다. 생태계에서 강한 독성이 생물체에 축적되는 특징을 가지는 반면 대기중으로 배출된 PFCs의 가장 큰 문제점은 CO2의 수만배에 달하는 온실효과를 가지는 것이다. 특히 반도체 제조공정 중 CVD (Chemical Vapor Deposition)공정과 etching 공정에 주로 사용되는 NF3 (Nitrogen trifluoride)와 SF6 (Sulfur hexafluoride)는 지구온난화지수 (Global warming potential) 가 CO2 대비 약 17,000~24,000배에 달하며 lifetime 또한 740~3200년으로 지구온난화에 미치는 영향이 장시간 지속 될 것으로 생각된다. 따라서 PFCs의 대기 중 배출에 대한 규제는 더욱 강화 될 것으로 전망되며 우리나라 산업구조에서 반도체산업분야가 차지하는 비중이 큰 만큼 PFCs 배출 규제 대한 대비책 마련이 요구된다. 반도체 산업에서 배출되는 폐가스 중 PFCs를 처리하기 위해 연소 및 플라즈마, 촉매, 회수 등 여러가지 기술이 이용되고 있다. 회수법은 PSA(Pressure Swing Adsorption) 방식의 흡착제 또는 분리막을 이용하여 폐가스 속의 PFCs을 회수하는 방법으로 PFCs를 재활용한다는 것이 장점이지만 처리용량이 제한적이며 탈착과정에서 불화가스의 누출 가능성이 있고, 촉매와 마찬가지로 흡착제의 수명이 다하여 재사용이 불가능한 흡착제를 처리해야한다는 문제점을 가지고 있다. 전자빔(Electron-beam)은 진공상태에서 전자총(cathode)으로부터 방출되는 전자를 고전압에 의해서 빛의 속도로 가속시킨 높은 에너지의 전자들의 흐름집단을 말하며, 가속된 전자가 분자 또는 화합물에 조사되면 그 대상물질이 에너지를 흡수하여 이온화 및 여기 상태의 분자와 자유라디칼을 생성한다. 이러한 원리를 이용하여 대기제어분야에서 SOx, NOx, VOCs 처리 등에 적용되며 활발한 연구가 진행 중이다. 전자빔을 이용한 대기오염물질처리기술의 장점은 상대적으로 짧은 시간에 반응이 진행되어 처리속도가 매우 빠르고 연소식과 플라즈마에 비해 저온에서 운전되기 때문에 에너지효율 측면에서 경제성을 가진다고 보고되고 있다. 특히 연소에 의한 분해가 아니기 때문에 산소의 공급이 필요 없으며 이에 따라 SOx, NOx가 발생하지 않는 장점을 가지고 있다. 반도체 제조공정의 특성상 여러 공정을 거치면서 NF3, SF6 등 다양하고 복합적인 PFCs가 동시에 배출되기 때문에 효과적인 제어공정설계를 위해서는 각각의 단일물질에 대한 선행연구가 진행되어야 한다. 본 연구에서는 전자빔을 이용하여 반도체 산업에서 배출되는 PFCs의 대표적인 물질인 NF3와 SF6를 제어하는데 목적을 두고 있다. 전자빔 조사에 대한 분해효율(destruction and removal efficiency, DRE) 및 첨가제 주입(H2)에 따른 효율 상승효과 그리고 반응 후 생성물질(F2, HF, particles)의 농도 및 성분을 비교하여 차이점을 도출하고 그 원인분석에 대한 연구를 수행하였다.

식품의 방사선 조사는 식품 저장을 위한 성공적인 현대기술의 하나이지만 매우 신중하게 이루어져야 한다. 조사된 식품의 확인은 국제무역에서 소비자의 안전한 선택과 보호를 위해 가장 중요하다. 따라서 본 연구는 건조된 오징어와 문어에 전자선을 조사하여 선량별로 유도 생성되는 hydrocarbon류의 함량 및 분해패턴을 확인하였다. 비조사 시료와 선량별로 전자선 조사된 시료에서 지방을 추출한 뒤 solid phase extraction(SPE)방법을 이용하여 GC/MS로 확인하였다. 1, 3, 5, 7 및 10 kGy의 선량으로 전자선 조사된 건조 오징어와 문어에서 유도된 hydrocarbon류는 동일 선량에서 시료들의 지방산 조성에 따른 다른 생성률을 나타내었으며, 조사선량에 따라 증가하였다. 시료들에 다량 함유되어 있는 palmitic acid와 stearic acid로부터 생성된 1-tetradecene(C14:1), pentadecane(C15:0), 그리고 1-hexadecene(C16:1), heptadecane(C17:0)이 전자선 조사에 의해 유도된 주요 hydrocarbon류로 확인되었으며, 건오징어에서 hydrocarbon류 생성량이 건문어의 hydrocarbon류 생성량 보다 더 많음을 확인하였다. 이는 시료의 지방산 함유량에 따라 hydrocarbon류 생성량이 비례함을 알 수 있었다. 전자선 조사된 건오징어와 건문어에서 분석된 hydrocarbon류 중 1-tetradecene(C14:1), 1-hexadecene(C16:1) 그리고 heptadecane(C17:0)은 전자선 조사여부를 판별할 수 있는 지표로 활용될 수 있을 거라 사료된다.

본 연구에서는 후춧가루의 위생화를 위해 감마선, 전자선 및 X-선을 조사한 후 이에 따른 미생물학적 및 관능적 품질변화를 평가하였다. 후춧가루에 감마선, 전자선 및 X-선을 2, 4, 6, 8 및 10 kGy로 각각 조사한 후 미생물 변화와 관능품질 변화를 평가한 결과, 미생물의 경우 선종에 관계없이 흡수선량이 증가할수록 미생물 제어 효과가 증가하는 것으로 나타났으며, 선종별 D10값의 경우 2.24-2.75 kGy범위를 보였으며 방사선 선종에 따른 유의차가 없는 것으로 나타났다. 색도의 경우 명도, 적색도 및 황색도 모두 방사선 선종에 따른 변화가 없는 것으로 판단하였다. 관능적 품질 역시 방사선 선종에 관계없이 흡수선량에 따라 품질저하가 발생되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 방사선 선종에 따른 후춧가루의 품질변화 차이가 없는 것으로 판단하였으며, 이상의 결과는 X-선의 상업적 이용을 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.

The decomposition of NF3 using only an electron beam, and an electron beam in the presence of hydrogen are assessedin terms of the destruction and removal efficiency (DRE, %). Experiments were conducted at a flow rate of 500LPM.The inlet concentration of NF3 in nitrogen gas was about 1,000ppm, and the concentration of hydrogen ranged from 1,500to 8,000ppm, respectively. Absorbed dose (kGy) and electric current ranged from 33.87 (5mA) to 203.21kGy (30mA).The results in this study indicate that the DRE increased about 35% with hydrogen addition at electric current 30mA.Additionally hydrogen gas played a significant role in the constituents of byproducts.

Nitrogen trifluoride (NF3) has been used as a novel etching and cleaning gas in semiconductor industry. Recently, the many studies about NF3 decomposition have been performed due to high global warming potential (GWP : 17,000). In this study, the role of conditioning agents such as H2, O2, and H2O (water vapor) in the destruction of NF3 gas using electron-beam technology is assessed in terms of the destruction and removal efficiency (DRE, %). The inlet concentration of NF3 was 1,000 ppm and the concentration of conditioning agents ranged from 250 to 1,500 ppm respectively and electron beam current was 5 mA. From the result, the by-products of NF3 decomposition were NO, N2O, and HF.

The effect of sewage sludge irradiation and addition of starfish as a dewatering agent on the efficiency of composting was investigated using saw dust as a bulking agent. Results indicates that the temperature of EB sludge cake (electron beam irradiated sludge cake) and EB-SF sludge cake (electron beam irradiated sludge cake mixed with star fish powder) composting piles rose up to 62 ~ 66oC within 1 day and maintained high temperature of 52 ~ 55oC for more than 3 days, which was much higher than that of the control. The electron beam irradiation and addition of star fish accelerate the composting. The control sludge cake composting pile needed 35 days to reach the criteria of mature rate for composting, (Final C/N ratio)/(Initial C/N ratio) of 0.75, while EB-SF sludge cake composting plie required 11 days. This means that maturing compost could be highly improved by irradiating sludge cake or by adding star fish powder. The pH of the composting pile of sludge cake with addition of waste star fish powder rose 1 pH unit higher than that of the control during the entire operation, showing that the star fish has a good buffering capacity. The pH of the final matured compost was above pH 7, satisfying the standard of soil conditioner. The G.I. values of Chinese cabbage and lettuce with composts from EB sludge cake and EB-SF sludge cake composting pile ranged 88 ~ 99, satisfying a safety level (G.I. 80) in plant growth. After 60 days operation for composting 4 different types of sludge cakes, each compost was able to meet the Ministry of Agriculture's Standards of Compost.

기내배양한 양란 심비디움 원괴체에 전자빔(2 MeV/n, 0.5 mA)을 10 Gy～300 Gy로 조사하여 생장 변화와 유전적 변이의 다양성을 검토하였다. 전자빔을 조사 후 배양 10주째에 선량의 증가에 따라 원괴체로부터 신초유도가 감소하였고, 200 Gy 이상의 선량을 조사한 처리구에서는 신초분화가 크게 억제되었다. 원괴체 18개체를 ISSR 분석한 결과 대조구는 12.5% 다형성을 나타내었고, 전자빔 조사구에서는 42.2%의 다형성을 나타내었다. RAPD 분석한 결과 대조구에서 13%의 다형성을 나타내었고, 전자빔 조사구에서는 43.8%의 다형성을 나타내었다. 따라서 RAPD 및 ISSR 분석 모두에서 전자빔 조사시 대조구보다 3.5배 정도 다형성이 증가한 것으로 나타났다. 유전적 유사도 지수(GSM)는 전자빔 처리가 대조구보다 낮게 나타나 전자빔 처리에 의하여 개체들 간의 유전적 다양성이 높아진 것으로 보인다. 군집분석 결과 RAPD와 ISSR 분석 모두 대조구와 전자빔 처리구가 분리되어 그룹을 이루었다. 이와 같이 전자빔 조사로 기내 배양 양란 심비디움의 유전적 다형성이 증대됨을 확인하였다.

This study was conducted to evaluate the changes in the quality of rice wine (Makgeolli) treated with UV-C and electron beam (EB) irradiation during its storage at 4℃ for 15 days. The EB irradiation was found to be more effective than the UV-C irradiation for microbiological control. The pH tended to be increased by UV-C, EB irradiation, and storage period. Acidity was significantly higher in rice wine treated with EB irradiation than those of control and UV-C irradiation during storage period. The L*-value of the samples treated with UV-C and EB irradiation tended to be proportionately higher than that of the control, but this was not consistent during storage period. The a*-value of the sample treated with EB was higher than that of the others, but this was not consistent during the storage period. The reducing sugar content was higher in the control at day 0, but it rapidly decreased compared with the control during the storage. The results indicate that EB irradiation was more effective than UV-C irradiation in controlling microorganisms of rice wine. However, a further study is needed to minimize the rice wine quality deterioration caused by UV-C or EB irradiation during storage.